Protinárazová přehrada ( Anti-wave dam , Sea dam ) - druh ochranných konstrukcípobřeží velkých nádrží z procesů, které mají tak či onak ničivý dopad na pobřežní oblasti. Mezi procesy, proti kterým je poskytována ochrana, mohou patřit přívalové vlny, jako jsou tsunami , seiches , přílivové vlny a bouřkové vlny , bouřkové vlny , eroze pobřeží v důsledku pobřežních mořských proudů a sezónní změny hladiny vody v uzavřených vodních plochách . [1] Protože přepadové přehrady jsou trvalé stavby, ovlivňují dynamickou povahu pobřeží a brání výměně pevninských a vodních sedimentů.[2] [3] [4]
Místa , kde vznikají protipřívalové hráze , se obvykle vyznačují nízko položeným plochým reliéfem a výraznými plochami periodicky zaplavovaných úseků pobřeží (viz např. Poldry ). Protivlnové přehrady jsou postaveny k ochraně pobřeží před akcí bouřkových vln, jedním z typů takových přehrad jsou vlnolamy .
Účelem mořských přehrad je odrážet energii vln zpět do nádrže a zabránit šíření vody hluboko do pobřežní zóny při dočasné změně hladiny nádrže. [5] Vzhledem k tomu, že voda, atmosféra a další přírodní procesy mají na takové stavby neustálý vliv, obvykle vyžadují pravidelnou údržbu, aby byla zachována jejich integrita. Výběr designu moderních mořských přehrad se provádí na základě těch fyzikálních přírodních jevů, kterým musí odolat (erozní procesy), z charakteristik místního klimatu, významu krajiny a životního prostředí . [6] [7] Nejčastěji volenými konstrukčními materiály jsou železobeton , skála , ocel , gabiony , ale lze použít i vinyl , dřevo , hliník , sklolaminátové kompozity, pytle s pískem a běžnou zeminu . [8] Rozdělte svislé, stupňovité a násepové hráze: [9]
Starověký anglosaský rukopis – „ Beowulf “ obsahuje zmínku o místě „poblíž sea wall“ (sæ wealle neah) pocházející z období 10. století a dříve (tyto stavby se dodnes v angličtině nazývají „sea wall“ - mluvící země). Badatelé se však stále neshodují v tom, zda mluvíme o kapitálové struktuře (jak je naznačeno slovním spojením „blízko“, „blízko“), nebo zda jde o figuru řeči [12] .
První zdokumentovaná stavba přehrady byla v roce 1623 na ostrově Canway (Spojené království) u ústí řeky Temže , ke které došlo po velké povodni. [13]
V roce 1735 byla na ochranu přístavu města Pondicherry ve francouzské Indii před erozí postavena kamenná přehrada dlouhá 2 km a vysoká 9 m nad mořem. V prosinci 2004, po zemětřesení, které vedlo k tsunami , zůstala centrální část města nedotčena vzestupem vody, která v této oblasti dosahovala 8 metrů [14] .
Celková délka japonského pobřeží je 35 000 km, z čehož 40 % je obklopeno železobetonovými mořskými hradbami proti bouřím, vlnám a tsunami. [15] Po zemětřesení v březnu 2011 a následné vlně tsunami byla většina těchto ochranných staveb poblíž epicentra překonána postupujícími vlnami, mimo jiné v důsledku poklesu některých částí pobřeží po otřesech. [16] Umístění části ochranných konstrukcí v uzavřených zálivech snižovalo jejich účinnost v důsledku zaměření příchozích vln, tedy v důsledku zvýšení úrovně vln v těchto místech ve srovnání s jinými částmi pobřeží. Negativní odstrašující účinek těchto staveb se v tomto případě projevil i při odtoku dříve proražené vody po ukončení svého přívalu. [17]
Například ve městě Kamaishi s přístavem hlubokým 69 m a širokým 2 km byla v polovině roku 2000 postavena ochranná přehrada v hodnotě 1,5 miliardy USD , která je zapsána v Guinessově knize rekordů jako nejhlubší vlnolamová přehrada v svět. [18] 18 m vysoká tsunami překonala hlavní stavbu a způsobila přepad přes okraj přehrady. [17] Dopad vlny navíc vedl k částečnému zničení přehrady, což v důsledku otevřelo přístup k vnitrozemské vodní ploše pro velké objemy přitékající vody a zajistilo, že hladina vody v přístavu stoupla dostatečně rychle, překonat vnitřní ochranná přístavní zařízení a nakonec způsobila zaplavení nízko položených oblastí města. [17]
Stavba mořské hráze v Galveston , Texas , Spojené státy americké , 1905
Pozůstatky první hráze na ostrově Canway u ústí Temže ( Velká Británie ), postavené v roce 1622
Seawall v Bembridge , Velká Británie
Seawall na Sicílii .
Seawall v Polsku .
Mořská zeď na Kozím ostrově( Rhode Island , USA ).
V numerické simulaci je filtrační pohyb tekutiny dutinami materiálu hráze odhadnut nikoli pomocí klasických rovnic pro porézní strukturu, ale integrací rovnic RANS v rámci zvoleného modelu turbulence . [19]
Příklady výsledků numerické simulace - MEDUS 2009: [20]
...